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Dec 17, 2023

I “nano inchiostri” potrebbero controllare passivamente la temperatura negli edifici e nelle automobili

March 27, 2023 This

27 marzo 2023

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dall'Università di Melbourne

Sono stati sviluppati i primi “inchiostri a cambiamento di fase” al mondo che potrebbero trasformare il modo in cui riscaldiamo e raffreddiamo edifici, case e automobili, per ottenere un sofisticato controllo del “clima passivo”, con un enorme potenziale per contribuire a ridurre il consumo di energia e le emissioni globali di gas serra.

Una nuova ricerca pubblicata sul Journal of Materials Chemistry A della Royal Society of Chemistry, guidata dal dottor Mohammad Taha, documenta "inchiostri a cambiamento di fase" dimostrativi che utilizzano la nanotecnologia per controllare la temperatura negli ambienti quotidiani. Raggiungono questo obiettivo regolando la quantità di radiazioni che possono attraversarli, in base all’ambiente circostante.

Il dottor Taha ha affermato che questi inchiostri potrebbero essere utilizzati per sviluppare rivestimenti per ottenere riscaldamento e raffreddamento passivi, riducendo la nostra necessità di fare affidamento sulla creazione di energia per regolare le temperature.

"Gli esseri umani utilizzano molta energia per creare e mantenere ambienti confortevoli, riscaldando e raffreddando i nostri edifici, case, automobili e persino i nostri corpi", ha affermato il dottor Taha.

“Non possiamo più concentrarci solo sulla produzione di energia da risorse rinnovabili per ridurre il nostro impatto ambientale. Dobbiamo anche considerare di ridurre il nostro consumo di energia come parte delle soluzioni energetiche proposte, man mano che gli impatti del cambiamento climatico diventano realtà.

"Progettando i nostri inchiostri per rispondere all'ambiente circostante, non solo riduciamo il dispendio energetico, ma eliminiamo anche la necessità di sistemi di controllo ausiliari per controllare le temperature, che rappresenta un ulteriore spreco di energia."

Il controllo climatico passivo consentirebbe condizioni di vita confortevoli senza spendere energia inutilmente. Ad esempio, per fornire un riscaldamento confortevole in inverno, gli inchiostri applicati sulla facciata di un edificio potrebbero trasformarsi automaticamente per consentire il passaggio di una maggiore radiazione solare durante il giorno e un maggiore isolamento per mantenere il calore durante la notte. In estate potrebbero trasformarsi per formare una barriera per bloccare la radiazione termica proveniente dal sole e dall’ambiente circostante.

I versatili "inchiostri a cambiamento di fase" sono una prova di concetto che può essere laminata, spruzzata o aggiunta a vernici e materiali da costruzione. Potrebbero anche essere incorporati negli indumenti, nella regolazione della temperatura corporea in ambienti estremi o nella creazione di dispositivi elettronici su larga scala, flessibili e indossabili come circuiti pieghevoli, telecamere e rilevatori e sensori di gas e temperatura.

Il dottor Taha ha dichiarato: “La nostra ricerca rimuove le precedenti restrizioni sull’applicazione di questi inchiostri su larga scala a basso costo. Ciò significa che le strutture esistenti e i materiali da costruzione possono essere adattati. Con l’interesse della produzione, gli inchiostri potrebbero raggiungere il mercato in cinque o dieci anni.

"Attraverso la collaborazione con l'industria, possiamo ampliarli e integrarli nelle tecnologie esistenti e nuove come parte di un approccio olistico per affrontare le sfide energetiche del cambiamento climatico a livello mondiale.

"Il potenziale di questo materiale è enorme in quanto può essere utilizzato per tanti scopi diversi, come prevenire l'accumulo di calore nei dispositivi elettronici dei laptop o sui parabrezza delle auto. Ma la bellezza di questo materiale è che possiamo regolare le sue proprietà di assorbimento del calore per adattarle i nostri bisogni.

"Già, per produrre vetro intelligente viene utilizzato un diverso tipo di materiale a cambiamento di fase, ma il nostro nuovo materiale ci consente di progettare mattoni e vernici più intelligenti. Questa nuova nanotecnologia può aiutare a ristrutturare gli edifici esistenti per renderli più efficienti. È meglio per l'ambiente e sostenibile per il futuro."